(57)【要約】  地図データ記憶部１３４は、渋滞が発生しやすいと想定される場所を定めるための所定の条件に一致する地点に識別情報としての地点ＩＤが割り振られている地図データを保持する。車速算出部１１４は、車両の走行速度を求める。位置取得部１３６は、車両の現在位置を取得する。送信データ作成部１１６は、自車両が最後に通過した地点の地点ＩＤ、次に通過する地点の地点ＩＤ、走行速度、および車両ごとに割り振られた車両ＩＤを含む自車両の車両データを作成し、他車両から受け取った車両データと合わせて送信フレームを構成する。送信部１１８は、送信フレームを含むパケットをブロードキャスト送信する。渋滞判断部１２０は、他車両から受け取った車両データに含まれる走行速度が予め定められた速度以下のとき、車両データに含まれる二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断する。
2011152022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、
車両の速度および位置に関連する情報を少なくとも含む車両データを他車両から受け取り、自車両の車両データと合わせて送信フレームを構成する送信データ作成部と、
前記送信フレームを含むパケットをブロードキャスト送信する送信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項２】
渋滞が発生しやすいと想定される場所を定めるための所定の条件に一致する地点に識別情報としての地点ＩＤが割り振られている地図データを保持する地図データ記憶部と、
車両の走行速度を求める車速算出部と、
車両の現在位置を取得する位置取得部と、
他車両から受け取った車両データに基づき渋滞の有無を判断する渋滞判断部と、をさらに備え、
前記送信データ作成部は、自車両が最後に通過した地点の地点ＩＤ、次に通過する地点の地点ＩＤ、走行速度、および車両ごとに割り振られた車両ＩＤを含む車両データを作成し、
前記渋滞判断部は、他車両から受け取った前記車両データに含まれる走行速度が予め定められた速度以下のとき、該車両データに含まれる二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記渋滞判断部は、他車両から受け取った前記車両データに含まれる二つの地点ＩＤ間に存在する車両の密度が予め定められた値以上のとき、前記二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断することを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記渋滞判断部は、他車両から受け取った前記車両データに含まれる次に通過する地点が交差点であるとき、同一の他車両から所定の時間以上同一の車両データを受信している場合、または所定台数以上の他車両から同一の車両データを受信している場合に、渋滞と判断することを特徴とする請求項２または３に記載の端末装置。
【請求項５】
前記渋滞判断部は、一台の他車両から車両データを受信している場合、複数台の他車両から車両データを受信している場合と異なる処理を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の端末装置。
【請求項６】
前記地図データ記憶部は、前記所定の条件にしたがって割り振られた地点ＩＤに加えて、地点ＩＤ間を一定の間隔で分割した箇所または等分割した箇所にさらに地点ＩＤが割り振られた地図データを保持することを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
【請求項７】
地図データに基づきディスプレイ上に自車両周辺の所定範囲の地図画像を表示する表示制御部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記渋滞判断部によって二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断されたとき、前記地図画像上に二つの地点ＩＤおよびその間の道路の位置に渋滞であることを表す識別表示を表示することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の端末装置。
【請求項８】
前記地図データ記憶部は、前記渋滞判断部によって二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断されたとき、地点ＩＤに関連づけて過去に渋滞が発生したことを示す過去渋滞フラグを設定し、前記表示制御部は、地図データ記憶部の過去渋滞フラグを参照して、前記地図画像上で過去に渋滞が発生した地点の色を変更して表示することを特徴とする請求項７に記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の端末装置において渋滞の有無を判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）のように車車間通信によって渋滞予測を行うシステムが構築されようとしている。車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等のシステムでは、一つの路側機の設置場所から別の路側機の設置場所までの道路を一区間として扱い、その各区間の渋滞情報を利用者のナビゲーションシステムの画面上などに表示していた。しかしながら、このようなシステムでは、路側機の存在しない道路では渋滞の有無を判断できない。また、路側機が設置されている場所は限られているので、渋滞情報が表示される道路区間が比較的長距離になってしまうという問題がある。【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、車車間通信を行うために車両に搭載される端末装置であって、車両の速度および位置に関連する情報を少なくとも含む車両データを他車両から受け取り、自車両の車両データと合わせて送信フレームを構成する送信データ作成部と、前記送信フレームを含むパケットをブロードキャスト送信する送信部と、を備える。【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車車間通信および路車間通信を行う通信システムの構成を示す図である。
【図２】基地局装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｄ）は、通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図４】サブフレームの構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。
【図６】車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。
【図７】地点ＩＤが割り振られる箇所の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る端末装置の構成を示す図である。
【図９】車車間通信で送受信されるフレームの構成例を示す図である。
【図１０】地点ＩＤが割り振られた地図データの表示態様の一例を示す図である。
【図１１】地点ＩＤが割り振られた地図データの表示態様の一例を示す図である。
【図１２】地点ＩＤが割り振られた地図データの表示態様の一例を示す図である。
【図１３】本実施形態に係る車車間通信に基づく渋滞表示プロセスのフローチャートである。
【図１４】渋滞判断部における渋滞判断プロセスのフローチャートである。
【図１５】各道路において車両が順調に走行しており渋滞が発生していないときの渋滞判断プロセスを説明するための図である。
【図１６】交差点において渋滞が発生しているときの渋滞判断プロセスを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明について説明する前に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムについて説明する。
【００１１】
この通信システムでは、車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。また、路車間通信として、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１２】
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。また、車車間通信を実行している端末装置が存在するエリアは、主として３種類に分類される。
【００１３】
一つは、基地局装置の周囲に形成されるエリア（以下、「第１エリア」という）であり、もうひとつは、第１エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア」という）であり、さらに別の一つは、第２エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア外」という）である。ここで、第１エリアと第２エリアでは、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信可能であるのに対して、第２エリア外では、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信できない。また、第１エリアは、第２エリアよりも、交差点の中心に近くなるように形成されている。第１エリアに存在する車両は、交差点の近くに存在している車両であるので、当該車両に搭載された端末装置からのパケット信号は、衝突事故の抑制の点から重要な情報といえる。
【００１４】
このようなエリアの規定に対応して、車車間通信のための期間（以下、「車車送信期間」という）は、優先期間、一般期間の時間分割多重によって形成されている。優先期間は、第１エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、優先期間を形成している複数のスロットのうちのいずれかにおいて、端末装置はパケット信号を送信する。また、一般期間は、第２エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、端末装置は、一般期間においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。なお、第２エリア外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。ここで、車両に搭載された端末装置が、どのエリアに存在するかを判定する。
【００１５】
図１は、上記のような通信システム１００の構成を示す。これは、一つの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、第１エリア２１０は、基地局装置１０の周囲に形成され、第２エリア２１２は、第１エリア２１０の外側に形成され、第２エリア外２１４は、第２エリア２１２の外側に形成されている。
【００１６】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、二つの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。
【００１７】
通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、路車送信期間に関する情報等が含まれた制御情報をパケット信号に格納する。また、基地局装置１０は、所定のデータもパケット信号に格納する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。
【００１８】
端末装置が、基地局装置１０からのパケット信号を受信したときの受信状況に応じて、通信システム１００の周囲に第１エリア２１０および第２エリア２１２が形成される。図示のごとく、基地局装置１０の近くに、受信状況が比較的よい領域として、第１エリア２１０が形成される。第１エリア２１０は、交差点の中心部分の近くに形成されるともいえる。一方、第１エリア２１０の外側に、受信状況が第１エリア２１０よりも悪化している領域として、第２エリア２１２が形成される。さらに、第２エリア２１２の外側に、受信状況が第２エリア２１２よりもさらに悪化している領域として、第２エリア外２１４が形成されている。なお、受信状況として、パケット信号の誤り率、受信電力が使用される。
【００１９】
複数の端末装置は、基地局装置１０によって報知されたパケット信号を受信し、受信したパケット信号の受信状況をもとに、第１エリア２１０、第２エリア２１２、第２エリア外２１４のいずれに存在するかを推定する。第１エリア２１０あるいは第２エリア２１２に存在すると推定した場合、端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、各基地局装置１０によって設定されている路車送信期間を認識し、パケット信号の送信のために、車車送信期間を特定する。具体的には、第１エリア２１０に存在する場合には、優先期間が特定され、第２エリア２１２に存在する場合には、一般期間が特定される。さらに、端末装置は、優先期間においてＴＤＭＡを実行し、一般期間においてＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。
【００２０】
なお、端末装置は、次のフレームにおいても、相対的なタイミングが同一のサブフレームを選択する。特に、優先期間において、端末装置は、次のフレームにおいて、相対的なタイミングが同一のスロットを選択する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、第２エリア外２１４に存在していると推定した場合、端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。
【００２１】
図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ネットワーク通信部８０を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、二つの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするために一つの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
【００２２】
ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２３】
変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００２４】
処理部２６は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。処理部２６は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、処理部２６は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、処理部２６は、復調結果から制御情報を検出してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。その際の処理部２６の処理の詳細は後述する。
【００２５】
図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１０である場合、１０ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２６】
図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。
【００２７】
図４は、サブフレームの構成を示す。図示のごとく、一つのサブフレームは、路車送信期間、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間および一般期間が図３（ｂ）等の車車送信期間に相当する。なお、サブフレームに路車送信期間が含まれない場合、サブフレームは、優先期間、一般期間の順に構成される。優先期間では、複数のスロットが時間分割多重されている。このような構成によって、複数のスロットを少なくとも含んだフレームが繰り返されている。図２に戻る。
【００２８】
処理部２６は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。ここでは、復調結果として、パケット信号に格納されるＭＡＣフレームの構成を説明する。なお、処理部２６に入力されるＭＡＣフレームと、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームとは、同様の構成を有する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＲＳＵコントロールヘッダ」、「アプリケーションデータ」、「ＣＲＣ」を配置する。ＲＳＵコントロールヘッダが、前述の制御情報に相当する。アプリケーションデータには、事故情報等の端末装置へ通知すべきデータが格納される。
【００２９】
図５（ｂ）は、ＲＳＵコントロールヘッダのフォーマットを示す。ＲＳＵコントロールヘッダは、先頭から順に、「基本情報」、「タイマ値」、「転送回数」、「サブフレーム数」、「フレーム周期」、「使用サブフレーム番号」、「開始タイミング＆時間長」を配置する。なお、ＲＳＵコントロールヘッダの構成は、図５（ｂ）に限定されず、一部の要素が除外されてもよく、別の要素が含まれてもよい。転送回数は、基地局装置１０から送信された制御情報、特にＲＳＵコントロールヘッダの内容が、図示しない端末装置によって転送された回数を示す。ここで、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、本基地局装置１０に相当し、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、他の基地局装置１０に相当する。これは、以下の説明においても共通である。
【００３０】
処理部２６から出力されるＭＡＣフレームは、転送回数を「０」に設定される。また、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、転送回数は、「０」以上に設定されている。サブフレーム数は、一つのフレームを形成しているサブフレーム数を示す。フレーム周期は、フレームの周期を示し、前述のごとく、例えば「１００ｍｓｅｃ」に設定される。使用サブフレーム番号は、基地局装置１０が車車送信期間を設定しているサブフレームの番号である。図３（ａ）のごとく、フレームの先頭においてサブフレーム番号が「１」に設定される。開始タイミング＆時間長では、サブフレームの先頭とした路車送信期間の開始タイミングと、路車送信期間の時間長が示される。図２に戻る。
【００３１】
ここでは、路車送信期間を設定すべきサブフレームの選択手順を説明する。処理部２６が、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成する処理を説明する。処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「０」に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から直接送信されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。処理部２６は、既に特定したサブフレームの先頭に配置されたパケット信号の受信電力を測定する。これは、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定することに相当する。
【００３２】
処理部２６は、ＭＡＣフレームのうち、転送回数が「１」以上に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から送信された後に端末装置によって転送されたパケット信号に相当する。処理部２６は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。なお、端末装置は、他の基地局装置１０からのパケット信号を端末装置が受信したときのサブフレーム番号を転送している。
【００３３】
処理部２６は、これらのパケット信号の受信電力も測定する。また、処理部２６は、取得した受信信号が、当該パケット信号にて制御情報を転送された他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力であると推定する。処理部２６は、路車送信期間を設定すべきサブフレームを特定する。具体的には、処理部２６は、「未使用」のサブフレームが存在するかを確認する。存在する場合、処理部２６は、「未使用」のサブフレームのうちのいずれかを選択する。ここで、複数のサブフレームが未使用である場合、処理部２６は、ランダムに一つのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、処理部２６は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定する。
【００３４】
処理部２６は、特定したサブフレーム番号のサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。処理部２６は、パケット信号に格納すべきＭＡＣフレームを生成する。その際、路車送信期間の設定に応じて、処理部２６は、ＭＡＣフレームのＲＳＵコントロールヘッダの値を決定する。これは、フレームの構成に関する制御情報に相当する。処理部２６は、ネットワーク通信部８０を介して所定の情報を取得し、所定の情報をアプリケーションデータに含める。ここで、ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。ここで、パケット信号には、制御情報と、本基地局装置１０を識別するための識別情報とが含まれている。本基地局装置１０を識別するための識別情報は、図５（ａ）のＭＡＣヘッダに含まれている。
【００３５】
処理部２６は、端末装置から受信したパケット信号の中に、故障している他の基地局装置１０に関する情報（以下、「故障情報」という）が含まれている場合、故障情報をネットワーク通信部８０に出力する。ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２を介して、図示しない管理センタへ故障情報を通知する。つまり、管理センタへ故障の発見を通知する。なお、推定結果は、パケット信号に含まれて、処理部２６、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されてもよい。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
図６は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、推定部７２、記憶部７４、測位部７６を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、選択部９２、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
【００３８】
変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、優先期間と一般期間とを時間多重したサブフレームが規定されており、サブフレーム内に路車送信期間が時間多重されていることもある。路車送信期間は、基地局装置１０からパケット信号を報知可能な期間である。ここで、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。パケット信号には、当該パケット信号の報知元になる基地局装置１０を識別するための識別情報が含まれている。優先期間とは、基地局装置１０の周囲に形成された第１エリア２１０に存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。優先期間に複数のスロットが含まれている。一般期間とは、第１エリア２１０の外側に形成された第２エリアに存在する端末装置１４がパケット信号の報知に使用すべき期間である。また、複数のサブフレームを時間多重したフレームが規定されている。
【００３９】
抽出部６６は、基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定する。抽出部６６は、測定した受信電力をもとに、第１エリア２１０に存在しているか、第２エリア２１２に存在しているか、第２エリア外２１４に存在しているかを推定する。例えば、抽出部６６は、エリア判定用第１しきい値とエリア判定用第２しきい値とを記憶する。ここで、エリア判定用第１しきい値は、エリア判定用第２しきい値よりも大きくなるように規定されている。受信電力がエリア判定用第１しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第１しきい値以下であり、エリア判定用第２しきい値よりも大きければ、抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していると決定する。受信電力がエリア判定用第２しきい値以下であれば、抽出部６６は、第２エリア２１２外に存在すると決定する。なお、抽出部６６は、受信電力の代わりに、誤り率を使用してもよく、受信電力と誤り率との組合せを使用してもよい。
【００４０】
抽出部６６は、推定結果をもとに、優先期間、一般期間、フレームの構成と無関係のタイミングのいずれかを送信期間として決定する。具体的に説明すると、抽出部６６は、第２エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、第２エリア２１２に存在していることを推定すると、一般期間を選択する。抽出部６６は、第１エリア２１０に存在していることを推定すると、優先期間を選択する。
【００４１】
抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。また、抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、ＲＳＵコントロールヘッダの内容とをもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述の処理部２６と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。また、抽出部６６は、ＲＳＵコントロールヘッダの内容をもとに、路車送信期間を特定する。
【００４２】
抽出部６６は、優先期間を選択した場合、優先期間に関する情報を選択部９２へ出力する。抽出部６６は、一般期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。選択部９２は、抽出部６６から、優先期間に関する情報を受けつける。また、選択部９２は、優先期間に含まれた複数のスロットから、いずれかのスロットを選択し、選択したスロットを送信タイミングとして決定する。ここで、スロットを選択するために、受信電力を使用してもよい。例えば、受信電力の小さいスロットが選択される。選択部９２は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００４３】
キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、一般期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、一般期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００４４】
測位部７６は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。測位部７６は、存在位置等を生成部６４へ出力する。
【００４５】
生成部６４は、測位部７６から存在位置等を受けつける。生成部６４は、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、存在位置をアプリケーションデータに格納する。また、生成部６４は、抽出部６６から、識別情報を受けつけ、最も新しく受けつけた識別情報もアプリケーションデータに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、選択部９２またはキャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
【００４６】
転送決定部９０は、ＲＳＵコントロールヘッダの転送を制御する。前述の抽出部６６は、基地局装置１０が情報源とされるパケット信号から、ＲＳＵコントロールヘッダを抽出する。前述のごとく、パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、転送回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、転送回数が「１以上」の値に設定されている。ここで、使用サブフレーム番号は、端末装置１４によって転送される場合に変更されないので、使用サブフレーム番号を参照することによって、情報源となる基地局装置１０にて使用されるサブフレームが特定される。
【００４７】
転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送回数に関する情報を取得する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数を順次取得し、その後、他のサブフレーム番号に対応した転送回数に対しても同様の処理を実行する。さらに、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、当該基地局装置１０に関連した転送回数に関する情報の中から、少ない方の転送回数、例えば最小の転送回数の値を取得する。つまり、転送回数取得部１１０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数の最小値、サブフレーム番号「２」に対応した転送回数の最小値等をそれぞれ取得する。
【００４８】
転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、ＲＳＵコントロールヘッダ、つまり制御情報の抽出回数を計測する。また、転送決定部９０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送決定部９０において取得した転送回数の値が含まれた制御情報の抽出回数を選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、一つのサブフレーム番号に対して、転送回数ごとに制御情報の抽出回数を計測する。その結果、例えば、サブフレーム番号「１」に対して、転送回数「０」回の制御情報の抽出回数が「０」回になり、転送回数「１」回の制御情報の抽出回数が「４」回になり、転送回数「２」回の制御情報の抽出回数が「６」回になる。また、取得した転送回数が「１」回であれば、転送決定部９０は、この転送回数が含まれた制御情報の抽出回数「４」を選択する。
【００４９】
転送決定部９０は、サブフレーム番号、転送回数、抽出回数を対応付けて記憶する。また、転送決定部９０は、転送回数や抽出回数が更新された場合に、記憶内容を更新する。転送決定部９０は、各基地局装置１０に対する転送回数と抽出回数を取得する。転送決定部９０は、これらの転送回数と抽出回数をもとに、少なくとも一つの基地局装置１０に対応した制御情報を、転送すべき制御情報として選択する。具体的に説明すると、転送決定部９０は、複数の基地局装置１０に対して転送回数を比較した後に、抽出回数を比較する。つまり、転送回数が少ない方の制御情報、例えば、最小の転送回数を有した制御情報を選択した後に、選択した制御情報の中から、抽出回数が多い方の制御情報、最大の抽出回数を有した制御情報が選択される。
【００５０】
このように、最小の転送回数を有した制御情報であって、かつ当該転送回数に対応した最大の抽出回数を有した制御情報が、転送決定部９０によって選択される。転送回数が少ないほど、情報源となる基地局装置１０の近くにおいて、制御情報が受信されているといえる。また、抽出回数が多いほど、無線環境の変動が少ない状況において、制御情報が受信されているといえる。そのため、前述の状況を満たすような制御情報を選択することによって、端末装置１４は、なるべく近くに設置された基地局装置１０からの制御情報を選択しているといえる。
【００５１】
転送決定部９０は、選択した制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するように、生成部６４に指示する。転送決定部９０は、制御情報をＲＳＵコントロールヘッダに格納させる際に、転送回数に関する情報における転送回数を増加させる。生成部６４は、このような指示に応じて、転送決定部９０において選択された制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するとともに、その際に転送回数を増加させる。
【００５２】
記憶部７４は、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６において受信すべきパケット信号を報知可能な基地局装置１０の位置情報を記憶する。基地局装置１０は、複数設置されているので、記憶部７４は、複数の位置情報を記憶する。位置情報は、道路地図に対応付けられるように、緯度と経度とによって示されている。また、位置情報は、デジタルデータとして示されているので、記憶部７４は、デジタルデータを記憶可能なハードディスク等の記憶媒体として構成されている。ここでは、説明を簡易にするために、位置情報は、予め記憶部７４に記憶されているものとする。例えば、端末装置１４の購入時にプリセットされている。
【００５３】
推定部７２は、測位部７６から、測位された存在位置を順次受けつける。推定部７２は、記憶部７４に記憶された位置情報を中心にして所定の半径を有した円形の領域を想定する。このような領域は、例えば、図１の第１エリア２１０や第２エリア２１２に相当するが、ここでは、第２エリアに相当する。円形の領域は、複数の基地局装置１０のそれぞれに対して想定される。推定部７２は、連続して受けつけた存在位置が、円形の領域の外部から内部へ進入したことを検出することによって、当該円形の領域の中心に設置された基地局装置１０の周辺に存在することを検出する。また、推定部７２は、円形の領域内に存在している間に、基地局装置１０からのパケット信号を受信するかを検出する。パケット信号を受信した場合、推定部７２は、基地局装置１０が正常に動作していると推定する。一方、パケット信号を受信しなかった場合、推定部７２は、基地局装置１０の故障を推定する。推定部７２は、故障を推定した場合、生成部６４と通知部７０へその旨を出力する。
【００５４】
生成部６４は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、故障の推定結果をアプリケーションデータに格納する。その結果、故障の推定結果は、車車送信期間において報知される。通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部７０は、推定部７２から、故障の推定結果を受けつけた場合、推定した結果も運転者に対して通知する。通知がモニタを介してなされる場合、通知部７０は、故障している基地局装置１０が設置されている部分の表示色を赤色に表示する。また、通知部７０は、基地局装置１０が故障している旨をスピーカから出力してもよい。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。
【００５５】
続いて、本発明の一実施形態に係る車車間通信による渋滞判断技術について説明する。本実施形態では、車車間通信のみに基づき、各車両の端末装置で渋滞の有無を判断することができる。したがって、基地局装置の設置されていない場所でも渋滞予測をすることが可能になる。さらに、本実施形態では、後述する「地点ＩＤ」を予め地図データに含ませておくことで、従来の技術よりもきめ細かい区間で渋滞予測を行うことができる。
【００５６】
なお、以下の説明における「渋滞」とは、予め設定された台数以上の車両が比較的長時間にわたり停止している状態および低速で走行している状態を指しており、必ずしも警視庁や道路管理者等における渋滞の定義と同様である必要はない。
【００５７】
本実施形態における「地点ＩＤ」は、所与の地図データ内の道路上で、その箇所を起点として所定台数以上の車両が停車する可能性が高いと考えられる箇所、すなわち渋滞が発生しやすいと考えられる箇所に設定される。地点ＩＤの付与される具体的な箇所は以下の通りであるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
１．主要交差点。例えば、市販のナビゲーションシステムに搭載されている地図データにおいて交差点名が付けられている交差点や、国道や県道などの主要道路同士が交わる交差点などが挙げられる。
【００５９】
２．主要交差点以外の小規模な交差点。例えば、上記地図データにおいて交差点名が付けられていない交差点、主要道路以外の道路が交わる交差点、または高速道路や有料道路への入口などが挙げられる。
【００６０】
３．所定値以上の幅員を有する路地が道路と交差する地点のうち、渋滞の発生しやすいと考えられる地点。一例として、住宅街から交通量の多い主要道路に出る路地などが挙げられる。
【００６１】
４．駐車場への入口。但し、あらゆる駐車場付近で渋滞が発生する訳ではないので、何らかの条件を付加することが好ましい。例えば、所定値以上の収容台数を有する店舗や事業所の駐車場と定義してもよいし、収容台数が少なくてもコンビニエンスストアなどのように車両の出入り頻度が大きい駐車場と定義してもよい。
【００６２】
上記１〜４に加えて、地点ＩＤ間の間隔が予め定められた距離（例えば５００ｍ）以上開いている場合には、一定の間隔でまたは二地点間を等分割した箇所にさらに地点ＩＤを割り振ることが好ましい。例えば、郊外の道路などである。このような箇所は必ずしも渋滞が発生しやすい箇所とはいえないが、事故などの不測の事態で長距離の渋滞が発生したときには、そのような箇所にも多数の車両が停車することがある。そのため、ドライバーに詳細な区画で渋滞情報を伝えるという目的上、一定の間隔で地点ＩＤを割り振ることにはメリットがある。
【００６３】
地点ＩＤは、上記の条件のいずれに該当する箇所であるかの種類情報（大規模交差点、小規模交差点、路地、駐車場など）、およびその箇所の緯度情報、経度情報と関連づけられて車載の端末装置にデータベースとして記録される。
【００６４】
地点ＩＤを設定する箇所は、人手による作業で決定してもよいし、または特定の条件を設定して、所与の地図データ上で地点ＩＤを設定すべき箇所を検索してもよい。一般的に、ナビゲーションシステムで使用するような地図データには、交差点、店舗、企業、駐車場等の位置情報が含まれているので、後者のような自動検出も可能である。
【００６５】
地点ＩＤの記号は、例えば連続番号であってもよいし、特定範囲の地図番号とその範囲内での連続番号の組合せであってもよい。あるいは、各地点の緯度および経度情報を利用してもよい。地点ＩＤは、何らかの形式に従った記号列であれば、上記のものに限られない。
【００６６】
図７は、地点ＩＤの割り振られる箇所の一例を示す。図７は、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示される自車両周辺の所定範囲の地図を表しており、この範囲内に連続番号で表記される７つの地点ＩＤ  Ｐ１〜Ｐ７が割り振られている。
【００６７】
地点ＩＤ  Ｐ１およびＰ３は、主要交差点に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ  Ｐ２は、Ｐ１とＰ３の間が離れているため、所定間隔Ｄごとに設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ  Ｐ４は、路地から主要道路に出る箇所に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ  Ｐ５およびＰ６は、それぞれ駐車場、商店の入口に設定される地点ＩＤである。地点ＩＤ  Ｐ７は、小規模交差点に設定される地点ＩＤである。
【００６８】
図７のような地点ＩＤの設定された地図データを用いることで、従来よりもきめ細かな区間での渋滞予測を行い、ドライバーに情報提供することが可能になる。
【００６９】
図８は、本実施形態に係る端末装置１５０の構成を示す。この構成についても、各機能ブロックは、ハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できる。
【００７０】
ＲＦ部１０２および変復調部１０４は、上記の端末装置１４に関して説明したのと同様の機能を有する。渋滞表示処理部１６０は、他車両からの受信データおよび自車両のデータに基づき、渋滞の有無をディスプレイ１４０の画面上に表示する。渋滞表示処理部１６０は、方向判定部１１２、車速算出部１１４、送信データ作成部１１６、送信部１１８、渋滞判断部１２０およびナビゲーション部１３０を含む。
【００７１】
車速算出部１１４は、端末装置１５０の搭載された車両（図示せず）の走行速度を求める。走行速度は、車両に取り付けられた周知の車速センサからの情報を利用して求めてもよいし、または、ＧＰＳから取得される自車両位置が所定期間内に移動する距離から車速を算出してもよい。
【００７２】
送信データ作成部１１６は、自車両の周辺を走行する他車両に送信するための車両データを作成する。本実施形態では、各車両の端末装置１５０は、自車両情報として、１．その車両が最後に通過した地点ＩＤ（以下、適宜「既通過地点ＩＤ」と呼ぶ）、２．その車両が次に通過すると予測される地点ＩＤ（以下、適宜「次通過地点ＩＤ」と呼ぶ）、３．上記二つの地点ＩＤ間の車両の走行速度、４．予め車両ごとに割り当てられている車両ＩＤ、を含む自車両の車両データ（以下「自車両データ」と呼ぶ）を作成する。次通過地点ＩＤについては、地図データおよび自車両の現在位置情報から予測することができる。
【００７３】
方向判定部１１２は、他車両から受信した車両データ（以下「他車両データ」と呼ぶ）に含まれる二つの地点ＩＤ、すなわち既通過地点ＩＤと次通過地点ＩＤの位置関係から、自車両と逆方向に走行している車両の車両ＩＤを特定する。
【００７４】
送信データ作成部１１６は、自車両データの他に、受信した他車両データを含めた送信フレームを作成する。このとき、方向判定部１１２で特定された、自車両と逆走している車両の他車両データは送信フレームに含めない。すなわち、送信データ作成部１１６は、自車両の既通過地点ＩＤの先を走行中の全車両の他車両データ、自車両の既通過地点ＩＤの左方を走行中の全車両の他車両データ、および自車両の既通過地点ＩＤの右方を走行中の全車両の他車両データを含めた送信フレームを作成する。
【００７５】
送信部１１８は、送信データ作成部１１６によって作成されたフレームを含むパケットを、周知の無線ＬＡＮ（Local Area Network）によって不特定多数の車両の端末装置にブロードキャスト送信する。
【００７６】
このように、他車両から二地点ＩＤ間の走行情報を受信し、各車両の端末装置で情報を取捨選択した上で、車両データを他車両にブロードキャスト送信する。車両データはマルチホップ方式で送信されるため、一台の端末装置の送信範囲を超えた位置に存在する車両にも、車両データを伝達することができる。このとき、ホップ上限回数を設定しておけば、車車間通信の車両データ量が増え続けることはない。
【００７７】
渋滞判断部１２０は、自車両データおよび車車間通信において受信した他車両データに基づき、自車両の前方や周辺の道路における渋滞の有無を判断する。渋滞判断部１２０は、基本的に、他車両の走行速度が所定値以下であるときに、その車両が走行している二つの地点ＩＤ間の道路が渋滞していると判断する。この所定速度は、道路の種類に応じて変更してもよい（例えば、一般道路では２０ｋｍ／ｈ、高速道路では４０ｋｍ／ｈなど）。渋滞判断部１２０の具体的な判断手順については、図１４以降を参照して後述する。
【００７８】
ナビゲーション部１３０は、ディスプレイ１４０にナビゲーション画面を表示する。ナビゲーション部１３０は、地図データ記憶部１３４、位置取得部１３６および表示制御部１３８を含む。
【００７９】
地図データ記憶部１３４は、ナビゲーション表示および渋滞情報表示の際に使用される地図データを記憶する。地図データは、無線ＬＡＮで接続される外部サーバによりプッシュ更新されてもよい。さらに、地図データ記憶部１３４は、予め割り振られている地点ＩＤのデータを記憶する。上述したように、地点ＩＤは、地点の種類、緯度および経度情報などの関連する情報と対応付けて記憶される。
【００８０】
なお、道路の新設や商店、企業、駐車場などの開業、増設、廃業などのために、地点ＩＤのデータを割り振るべき地点は時間の経過とともに変化する。そこで、地図データの更新時に地点ＩＤデータも更新されることが好ましい。
【００８１】
位置取得部１３６は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、自車両の現在位置を取得する。ＧＰＳは周知の技術であるので、詳細な説明を省略する。なお、ＧＰＳの代わりに、無線通信に基づき位置を特定するなど他の既存技術を用いて現在位置を取得してもよい。
【００８２】
表示制御部１３８は、地図データに基づきディスプレイ１４０上に自車両周辺の所定範囲の地図画像を表示する。さらに、表示制御部１３８は、渋滞判断部１２０から受け取った情報および地図データ記憶部１３４に記憶されている地点ＩＤデータに基づき、渋滞情報を表示する。
【００８３】
なお、本実施形態に係る端末装置１５０は、ＲＦ部や変復調部などを共有することで、図６で説明した端末装置１４と一体的に構成されてもよいし、あるいは別個のものとして構成されてもよい。
【００８４】
図９は、車車間通信で送受信されるフレームの構成例を示す。
（ａ）は、ある車両からブロードキャスト送信されるフレームの構成を示す。このフレームには、送信データ作成部１１６で作成された自車両データの他、自車両の周辺に存在する他車両のデータも含まれる。このフレームを含むパケットはマルチホップ方式で車車間送信されるので、送信範囲外にいる車両（例えば、自車両の後方遠方を走行する車両）にも遠方の車両の車両データを届けることができる。
（ｂ）は、自車両データに含まれるデータ構成を示す。上述したように、自車両データは、既通過地点ＩＤ、次通過地点ＩＤ、車速、および車両ＩＤを少なくとも含む。
【００８５】
車車間通信は、基地局装置１０の設置されている場所では、図３で説明した車車送信期間内に実行されてもよい。基地局装置１０の設置されていない場所では、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Local Area Network）における、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれるアクセス制御機能を使用して実行されてもよい。
【００８６】
図１０〜図１２は、地点ＩＤが割り振られた地図データの表示態様の一例を示す図である。
【００８７】
図１０は、ディスプレイ１４０の地図表示範囲内において、渋滞が発生していないときの表示例である。図示するように、地点ＩＤ  Ｐ１〜Ｐ７が地図上に例えば黒点で表示される。なお、渋滞の無いときには、地点ＩＤを地図上に表示しないように、すなわちユーザからはいずれの箇所に地点ＩＤが設定されているか分からないように構成してもよい。
【００８８】
図１１は、ディスプレイ１４０の地図表示範囲内において渋滞が発生しているときの表示例である。この例では、渋滞判断部１２０によって、地点ＩＤ  Ｐ２−Ｐ３間が渋滞と判断されたものとする。このとき、表示制御部１３８は、地点ＩＤ  Ｐ２、Ｐ３を黒点とは異なる色で表示するとともに、渋滞区間であるＰ２−Ｐ３間の道路上に矢印Ａを表示する。点Ｐ２、Ｐ３および矢印Ａは目立つ色（例えば赤色）であることが好ましい。また、点と矢印は同色であっても別の色であってもよい。色を変える代わりに、点や矢印を点滅させるなどの動的な表示態様としてもよいし、点の形状を変えてもよい。これらの表示態様は一例であり、ドライバーが渋滞であることを認識できる限り、任意の表示態様をとることができる。
【００８９】
図１２は、図１１で示した渋滞が解消された後におけるディスプレイ１４０の表示例である。この例では、渋滞判断部１２０によって、図１１に示したＰ２−Ｐ３間の渋滞が解消したと判断されたものとする。このとき表示制御部１３８は、画面上から矢印Ａを消去する。これに対し、地点Ｐ２、Ｐ３における赤点は黒点に戻さずに、そのまま表示する。これによって、ドライバーは、過去に渋滞が発生した地点を容易に認識することができる。赤点を維持する代わりに、黒および赤以外の色に変更してもよい。
【００９０】
一旦渋滞判断部１２０により渋滞が発生したと判断されると、地図データ記憶部１３４において、地点ＩＤに関連づけて過去に渋滞が発生したことを示すフラグ（以下「過去渋滞フラグ」と呼ぶ）を立てるようにしてもよい。こうすることで、表示制御部１３８は、地図データ記憶部１３４のフラグを参照することによって、過去に渋滞が発生した地点の色を変更することが可能になる。このフラグは、期限付きであってもよい。すなわち、最後に渋滞が発生した日時から一定期間が経過した場合、地点ＩＤの表示を赤点から黒点に戻してもよい。
【００９１】
上記では、過去渋滞フラグを端末装置ごとに設定することを述べたが、最初に地点ＩＤを地図データ記憶部１３４に記録する際に、渋滞が頻発する箇所の地点ＩＤについては予め過去渋滞フラグを設定しておくようにしてもよい。
【００９２】
図１３は、本実施形態に係る、車車間通信に基づく渋滞表示プロセスのフローチャートである。
まず、渋滞判断部１２０は、他車両データおよび自車両データに基づき、地図表示範囲内に含まれる各地点ＩＤの割り振られた箇所について、渋滞しているか否かの判断をする（Ｓ１２）。渋滞判断部１２０により渋滞中と判断された場合（Ｓ１４のＹ）、表示制御部１３８は対応する地点ＩＤの割り振られた箇所を赤点に変更するとともに、二地点ＩＤ間の道路上に矢印を表示する（Ｓ１６）。渋滞判断部１２０により渋滞していないと判断された場合（Ｓ１４のＮ）、表示制御部１３８は、地図データ記憶部１３４の過去渋滞フラグを参照するなどして、以前に渋滞していた地点である場合には（Ｓ１８のＹ）、画面上から矢印を消去するが、地点ＩＤの赤点はそのままとする（Ｓ２０）。以前に渋滞していない地点である場合には（Ｓ１８のＮ）、画面上から矢印を消去するとともに、赤点を黒点に戻す（Ｓ２２）。
【００９３】
次に、渋滞判断部１２０における、車車間通信に基づく渋滞判断の手法について詳細に説明する。
【００９４】
図１４は、渋滞判断部１２０における渋滞判断プロセスのフローチャートである。
各車両の端末装置１５０は、他車両から送信される車両データを受信する（Ｓ３０）。方向判定部１１２は、二つの地点ＩＤ、すなわち既通過地点ＩＤと次通過地点ＩＤの位置関係から、自車両と逆方向に走行している他車両の車両ＩＤを特定する。送信データ作成部１１６は、逆走している車両以外の他車両データに自車両データを付加したフレームを作成し、送信部１１８がそのフレームを含むパケットをブロードキャスト送信する（Ｓ３２）。
【００９５】
続いて、渋滞判断部１２０は、同一地点ＩＤ間の走行情報を複数の車両から受信したか否かを判定する（Ｓ３４）。複数の車両から受信した場合（Ｓ３４のＹ）、全車両の走行速度の統計処理を行う（Ｓ３６）。例えば、平均速度を算出したり、速度の中央値を選択したりする。このステップは、走行速度が極端に遅いまたは速い他車両からのデータによる渋滞判断に与える影響を排除するために行われる。
【００９６】
同一地点ＩＤ間の走行情報が一台のみの場合（Ｓ３４のＮ）、渋滞判断部１２０はその車両の走行速度が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ３８）。Ｓ３６の統計処理が行われた場合には、渋滞判断部１２０は統計処理された走行速度が所定値以下であるか否かを判定する。走行速度が所定値より大きければ（Ｓ３８のＮ）、渋滞判断部１２０は対応する区間の道路は順調に流れていると判断する（Ｓ５２）。
【００９７】
Ｓ３８において走行速度が所定値以下と判断された場合（Ｓ３８のＹ）、直ちに渋滞であると判断してもよいが、現実の道路状況では、車両の走行速度が所定値以下であっても渋滞とはいえない場合も存在する。そこで、本実施形態では、以下に述べるような例外処理を実行する。
【００９８】
まず、渋滞判断部１２０は、受信した他車両データが一台分のみであるか否かを判定する（Ｓ４０）。一台分のみの場合（Ｓ４０のＹ）、対応する区間の渋滞判断は参考情報として取り扱う（Ｓ４２）。参考情報とされた場合、例えば表示制御部１３８は、ディスプレイ１４０の地図上で渋滞を示す赤い矢印を点線にするなど、表示態様を通常と変えるようにしてもよいし、あるいは地図上には渋滞を示す表示をせずドライバーに伝えないようにしてもよい。Ｓ４０のステップは、例えば一台の車両が二つの地点ＩＤ間で休憩や故障のために停車しているような状況、または何らかの理由により一台の車両だけで低速走行しているような状況を排除するためのものである。
【００９９】
複数の車両データを受信している場合（Ｓ４０のＮ）、渋滞判断部１２０は、地図データ記憶部１３４を参照して、次通過地点ＩＤが「交差点」であるか否かを判定する（Ｓ４２）。交差点でない場合（Ｓ４２のＮ）、対応する区間は渋滞中であると判断する（Ｓ５０）。
【０１００】
次通過地点ＩＤが交差点である場合（Ｓ４２のＹ）、単に赤信号のために車両が停止している可能性がある。そこで、渋滞判断部１２０は、同一車両ＩＤから所定の時間（例えば、赤信号の平均的な継続時間）以上、同じデータを受信しているか否かを判定し（Ｓ４４）、さらに、所定値以上の台数の車両から同じデータを受信しているか否かを判定する（Ｓ４６）。Ｓ４４またはＳ４６において判定が肯定的である場合（Ｓ４４のＹまたはＳ４６のＹ）、渋滞中であると判断する。Ｓ４４およびＳ４６のいずれの判定も否定的である場合（Ｓ４４のＮかつＳ４６のＮ）、対応する区間は順調に流れていると判断する（Ｓ５２）。
【０１０１】
Ｓ４４、Ｓ４６のステップは、交差点の赤信号で車両が停止している場合を考慮している。所定台数以上の車両から、比較的長時間にわたり同様のデータを受信している場合は、交差点で信号待ちしている車両の一部が青信号の間にその交差点を通過できず、渋滞が発生していると考えられるからである。
【０１０２】
続いて、車両の配置状況の例を参照して、図１４のフローチャートにしたがった具体的な渋滞判断の様子について説明する。
【０１０３】
図１５および図１６は、ディスプレイ１４０に地図と車両が表示される様子を示している。図中に示されている地図および地点ＩＤは、図１０〜図１２と同様である。これに加えて、図１５および図１６には、５台の車両ＣＡＲ１〜ＣＡＲ５とその走行方向が示されている。これらのうち、ＣＡＲ１は自車両であり、ＣＡＲ２〜ＣＡＲ５は他車両であるとする。また、自車両ＣＡＲ１は４０ｋｍ／ｈで走行しているとする。
【０１０４】
図１５は、各道路において車両が順調に走行しており、渋滞が発生していないときのディスプレイの表示例を示す。このとき、自車両ＣＡＲ１は、自車両データとして、既通過地点ＩＤ：Ｐ１、次通過地点ＩＤ：Ｐ２、走行時速：４０ｋｍ／ｈ、自車両ＩＤ：ＣＡＲ１を送信する。また自車両ＣＡＲ１は、他車両ＣＡＲ２〜ＣＡＲ４から受信した他車両データについても、マルチホップ送信をする。但し、ＣＡＲ５の他車両データについては、二つの地点ＩＤ（この場合、既通過地点ＩＤ：Ｐ２と次通過地点ＩＤ：Ｐ１）から自車両ＣＡＲ１とは逆方向に走行していることが分かるので、マルチホップ送信の対象から除外する。
【０１０５】
ここで、他車両ＣＡＲ２〜ＣＡＲ４が時速４０ｋｍ／ｈ以上で走行しているとすると、自車両ＣＡＲ１の端末装置は、各車両が走行している区間は渋滞しておらず、順調であると判断する。また、ＣＡＲ２の時速が０ｋｍ／ｈである場合、Ｐ２−Ｐ３間にはＣＡＲ２以外の車両からの情報がないため、渋滞のため停止しているのか、または単に休憩等で停止しているのか、ＣＡＲ１の端末装置は区別することができない。このため、渋滞判断部は、Ｐ２−Ｐ３間の渋滞を参考情報として処理する。
【０１０６】
図１６は、地点ＩＤ：Ｐ３に対応する交差点において渋滞が発生しているときのディスプレイの表示例を示す。この例では、自車両ＣＡＲ１は、ＣＡＲ２〜ＣＡＲ５の他車両データを受け取り、渋滞判断部はそれらの時速が０ｋｍ／ｈであることが分かる。しかしながら、渋滞判断部は、地点ＩＤ：Ｐ３の関連情報からＰ３が交差点であることが分かるので、ＣＡＲ２〜ＣＡＲ５から所定の時間以上同じデータを受信しており、さらに所定値以上の台数から同様のデータを受信しているときにのみ、Ｐ２−Ｐ３間を渋滞と判断する。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態によれば、車車間通信のみで渋滞判定をすることができる。マルチホップ通信により、複数の車両データが車車間で転送されていくため、路側機を設けることなく、あるいは路側機が設置されていないような場所でも、渋滞の有無を判定することが可能になる。
【０１０８】
従来はＶＩＣＳ等の路側機で車両情報をプローブし、路側機の接続先のセンタで渋滞判断し、その結果を車両に返していた。この方法では、道路の路側機の間隔でしか渋滞の判定ができないので、例えば駐車場前に発生する渋滞などを捕捉することができない。また、路側機が設定されていない道路では渋滞を検出できない。
【０１０９】
これに対し、本実施形態によれば、路側機の設置されていない場所でも、車両同士で通信することにより、路側機に依存せずに渋滞判断をすることが可能になる。そのため、路側機の設置コストの低減、渋滞判断のリアルタイム化、路側機が設置されないような細い街路での渋滞判断が可能になる。
【０１１０】
また、本実施形態によれば、車両のナビゲーションシステムなどに搭載される地図データに、地点ＩＤが設定される。この地点ＩＤは、従来の地図データにおける交差点の情報などよりも短い間隔で設定される。例えば、地点ＩＤを、小規模な交差点、店舗や駐車場等の入口、主要道路と路地との交差部など、主要な交差点以外で車両が滞留して渋滞が発生しやすいと考えられる地点に割り振ることで、地点ＩＤ間の細かい区間ごとの渋滞の有無を判断することができる。
【０１１１】
また、地点ＩＤごとおよび地点ＩＤ間の区間ごとに渋滞を強調表示することで、ドライバーに従来よりも細かい範囲での渋滞情報を提供することができる。また、渋滞が解消されたと判断された後にも、過去の所定期間内に渋滞が発生したことがある地点は、それ以外の地点と異なり強調表示が維持される。そのため、ドライバーは、地図上で渋滞の発生しやすい地点を認識することができる。
【０１１２】
また、マルチホップ方式で車両データを車車間で転送するので、自車両から遠方に存在する他車両データも受け取ることができる。これにより、広範囲での渋滞判断が可能になる。
【０１１３】
本発明には、以下のような態様も含まれる。
車車間通信による渋滞予測のために使用される地図データであって、
地図データ内の道路上で渋滞が発生しやすいと想定される場所を定めるための所定の条件に一致する地点に、識別情報としての地点ＩＤが割り振られていることを特徴とする地図データ。
この態様によると、渋滞情報が表示される道路区間を細分化してきめ細かい区間での渋滞情報をドライバーに提供することが可能になる。
【０１１４】
以上、本発明をいくつかの実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。
【０１１５】
実施の形態では、車両の速度を使用して渋滞判断をすることを述べた。この代わりに、またはこれと併用して、車両の密度に基づき渋滞判断を行うようにしてもよい。渋滞判断部は、同一地点ＩＤ間の走行情報を複数の車両から受信した場合、二つの地点ＩＤ間の道路の車両密度を算出することができるので、車両密度が所定値以上のとき、その区間が渋滞していると判断できる。
【０１１６】
例えば、図１６で示した例において、Ｐ２−Ｐ３間の距離は地図データから求められるので、同一地点ＩＤを有する他車両の台数をカウントすることで、Ｐ２−Ｐ３間の車両密度を算出することができる。車両密度が所定値以上であれば、その区間は渋滞であると判断される。
【０１１７】
なお、上述の実施形態に係る端末装置が十分に普及していない場合は、一部の車両のデータのみしか車車間で通信されないため、車両の密度を正確に算出することができない。そこで、端末装置において速度に基づく渋滞判断をデフォルト設定にしておき、車両密度に基づく渋滞判断を、端末装置の普及時に設定変更やソフトウエアのバージョンアップなどで追加できるような構成にしておいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明によれば、車車間通信に基づき渋滞の有無を判断することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０２  ＲＦ部、  １０４  変復調部、  １６０  渋滞表示処理部、  １１２  方向判定部、  １１４  車速算出部、  １１６  送信データ作成部、  １２０  渋滞判断部、  １３０  ナビゲーション部、  １３４  地図データ記憶部、  １３６  位置取得部、  １３８  表示制御部、  １４０  ディスプレイ、  １５０  端末装置、  １６０  渋滞表示処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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